沁河大橋等截面空心墩施工安全與質(zhì)量控制

程 鉀,申鐵軍

（1. 山西路橋第六工程有限公司, 山西 晉中 030600; 2.山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

薄壁空心高墩的施工方法主要有爬模法與翻模法，爬模法適用于變截面高墩且可實(shí)現(xiàn)傾斜爬升[1]，優(yōu)點(diǎn)是安全性較高，缺點(diǎn)是施工成本較大；翻模法適用于等截面高墩等[2]，優(yōu)點(diǎn)是工程造價(jià)較爬模法低，缺點(diǎn)是安全性較低。針對(duì)上述，沁河大橋空心薄壁墩采用定型鋼模板翻模施工工藝[3]。

1 沁河大橋等截面空心墩施工的工藝分析

空心薄壁墩內(nèi)、外模板為全鋼模板，并設(shè)置工作平臺(tái)，外模板使用6 mm厚面板，連接法蘭、筋板采用12×100 mm扁鋼，豎筋采用10#槽鋼，背楞采用18#槽鋼；內(nèi)模板使用6 mm厚面板，背楞采用16#槽鋼，豎筋采用10#槽鋼，筋板、連接法蘭用12×100 mm扁鋼；模板上設(shè)置了工作平臺(tái)，平臺(tái)主梁采用80×80×6 mm角鋼，次梁采用50×50×6 mm角鋼，上覆3 mm厚花紋板，護(hù)欄采用Ф38×3 mm鋼管作為立柱和橫梁，Ф50×4 mm鋼管作為套管[4-6]。

1.1 工藝流程

根據(jù)墩柱的尺寸特點(diǎn)，采用翻模法分段施工，沁河大橋空心薄壁墩共需配置三套鋼模板（沁河大橋4#、7#、13#墩共用一套，5#、6#墩共用一套，14#、15#墩共用一套）。施工時(shí)，5#、6#墩、14#、15#墩相鄰橋墩各共用一套模板，每套鋼模板分為四節(jié)，每節(jié)高2.25 m，每套模板均需匹配相應(yīng)的橋墩結(jié)構(gòu)尺寸。每次澆筑時(shí)使用三節(jié)模板，前兩節(jié)混凝土澆筑完成后，拆除下兩節(jié)模板與另一節(jié)模板組成一組，施工另一個(gè)橋墩，即澆筑4.5 m高的混凝土需每次翻兩層模板。橫隔板及倒角段混凝土利用鋼模板配合木模板進(jìn)行澆筑。4#、7#、13#墩共用一套模板，鋼模板分為三節(jié)，每次澆筑時(shí)使用三節(jié)模板[7-9]。

1.2 翻模施工

用翻模法分節(jié)段依次施工，混凝土利用串筒下料，50型振動(dòng)棒振搗密實(shí)。墩身施工時(shí)預(yù)埋支架預(yù)埋孔。同一編號(hào)左右幅兩個(gè)墩柱配置一套模板，每套模板共四節(jié)，首節(jié)澆筑時(shí)左右幅墩身各用2節(jié)模板，首節(jié)墩身澆筑完成后，將其中一幅下一節(jié)模板轉(zhuǎn)至另一幅施工。一般節(jié)模板周轉(zhuǎn)說明如下：

（1）單幅立好三節(jié)模板并澆筑混凝土。

（2）混凝土各方面達(dá)到拆模的要求時(shí)，及時(shí)拆除下面的兩節(jié)模板。

（3）把拆下的兩節(jié)模板安裝到另一幅未拆下模板的頂端繼續(xù)施工。

（4）循環(huán)以上步驟，澆筑另一幅墩身。

2 工程實(shí)例分析

2.1 工期計(jì)劃

根據(jù)施工總工期安排及現(xiàn)場情況，空心薄壁墩計(jì)劃每個(gè)橋墩左右幅同時(shí)施工，模板左右循環(huán)翻升，單次澆筑4.5 m。等截面空心薄壁墩標(biāo)準(zhǔn)段7天1模（內(nèi)模支架1天，鋼筋安裝1.5天，模板提升就位0.5天，混凝土澆筑0.5天，混凝土等強(qiáng)3天，拆模0.5天），左右幅時(shí)間差3天（拆裝模時(shí)間）。橫隔板處考慮15天1模，墩頂實(shí)體段考慮10天1模。按此計(jì)算工期，該項(xiàng)目空心薄壁墩計(jì)劃于2021年6月20日開始施工，2022年5月31日結(jié)束，共經(jīng)歷346個(gè)日歷天，標(biāo)準(zhǔn)段施工周期和各墩工期橫道圖如表1、表2所示。

表1 等截面空心薄壁墩標(biāo)準(zhǔn)段施工周期表

表2 沁河大橋各墩工期橫道圖表

2.2 工程概況

國道207線晉城陵川段至長治晉城界升級(jí)改造工程，項(xiàng)目路線起點(diǎn)設(shè)在方善，位于長治晉城交界處（原長陵線陵川公路管理段管養(yǎng)起點(diǎn)）與長治境內(nèi)國道207線四家池至趙屋段終點(diǎn)相接，起點(diǎn)樁號(hào)為 K39+341.800，終點(diǎn)樁號(hào)為 K51+539.37，路線長12.198 km。終點(diǎn)選在楊寨河，和國道207線（和國道342線共用段）楊寨河至后川段相接，沿線經(jīng)過方善村、沁河村、平城鎮(zhèn)、楊寨河村。沿線主要河流有陶清河、北召河、廖東河。按照EPC項(xiàng)目模式組建總承包項(xiàng)目部。設(shè)計(jì)施工合同總金額4.197 9億元，施工圖勘察設(shè)計(jì)費(fèi)478.912 5萬元，合同建安費(fèi)4.150億元。

2.2.1 地形地貌

該項(xiàng)目地處晉城市區(qū)以南至省界，總體向盆地中心方向傾斜，地表“V”字形侵蝕性沖溝發(fā)育，微地貌以黃土陡緩坡、陡坎、侵蝕沖溝為主，地貌形態(tài)較復(fù)雜。區(qū)內(nèi)地勢最高點(diǎn)位于K51+100左側(cè)200 m處的山頂，海拔高程為1 412.26 m，最低點(diǎn)位于K43+900右側(cè)150 m處的沖溝底部，海拔高程為1 270.7 m，最大高差為141.56 m。

2.2.2 不良地質(zhì)

（1）采空區(qū)。受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響，開采方式全部為巷道式開采，私挖濫采的段落內(nèi)開拓方式有平硐式、豎井式，村辦煤礦開拓方式為斜井式，回采率均較低，一般回采率在20%~30%之間。根據(jù)采掘情況將采空區(qū)劃分為四個(gè)段落，分別為小窯私挖濫采形成的K43+200~K44+200段、K49+500~K49+700段，村辦煤礦開采的K44+200~K45+820段（沁河煤礦）、K45+820~K46+700段（平城鎮(zhèn)北街煤礦）。有2處不穩(wěn)定斜坡，位于路線K43+360~K43+950段，發(fā)育在沖溝右岸斜坡上。

（2）特殊性巖土。路線范圍內(nèi)廣泛分布濕陷性黃土，大孔隙，垂直節(jié)理發(fā)育，堅(jiān)硬，非自重濕陷等級(jí)為Ⅰ~Ⅱ級(jí)，根據(jù)地形特點(diǎn)不同采取6%灰土墊層、沖擊碾壓、重錘夯實(shí)和強(qiáng)夯處理。

3 等截面空心墩施工安全與質(zhì)量控制措施分析

堅(jiān)持以深化鞏固“三大體系八項(xiàng)提升”一條主線，整體形成安全質(zhì)量監(jiān)督工作體系。

3.1 建立健全安全質(zhì)量控制體系

健全完善“責(zé)任體系、防控體系、保障體系”三項(xiàng)體系，具體如下：

（1）健全完善責(zé)任體系，強(qiáng)化人員責(zé)任意識(shí)。一是完善建立安全質(zhì)量管理人員《責(zé)任登記表》，嚴(yán)格落實(shí)一崗雙責(zé)制和工程安全質(zhì)量終身責(zé)任制，健全責(zé)任追究制度，實(shí)現(xiàn)問題責(zé)任可追溯。二是完善簽訂質(zhì)量管理人員《崗位責(zé)任清單》，明確領(lǐng)導(dǎo)及各部門、各管理人員的崗位職責(zé)。事故應(yīng)急響應(yīng)見圖1。

圖1 事故應(yīng)急響應(yīng)圖

（2）健全完善防控體系，提升項(xiàng)目管理水平。有效控制安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化安全質(zhì)量巡查，細(xì)化檢查的內(nèi)容、范圍、頻率、程序等工作要求，建立《問題整改臺(tái)賬》，強(qiáng)化問題整改措施，嚴(yán)格問題整改落實(shí)，杜絕類似問題再次發(fā)生。

（3）健全完善保障體系，推動(dòng)項(xiàng)目高質(zhì)量發(fā)展。一是強(qiáng)化人才培養(yǎng)管理，制定《年度安全質(zhì)量培訓(xùn)計(jì)劃》，提高全員高質(zhì)量發(fā)展意識(shí)和項(xiàng)目管理水平。二是強(qiáng)化工程信息化建設(shè)，推進(jìn)建筑的信息模型（BIM）技術(shù)，推廣工序檢測App、施工數(shù)據(jù)北斗采集、試驗(yàn)云檢測、質(zhì)量預(yù)警、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等設(shè)施設(shè)備在施工管理中的集成應(yīng)用。

3.2 執(zhí)行落實(shí)安全質(zhì)量控制措施

執(zhí)行落實(shí)“人員履約提升、方案執(zhí)行落地、首件工程推行、臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)入、班組建設(shè)落實(shí)”五項(xiàng)措施，帶動(dòng)一線施工安全質(zhì)量環(huán)保水平的提升。具體如下：

（1）執(zhí)行落實(shí)“人員履約提升”措施。施工期間，項(xiàng)目部要加強(qiáng)安全質(zhì)量管理人員出勤及在崗情況，提高管理人員到位履約率，提升管理人員責(zé)任意識(shí)，加大工程施工現(xiàn)場管控力度。

（2）執(zhí)行落實(shí)“方案執(zhí)行落地”措施。加強(qiáng)施工方案執(zhí)行落地專項(xiàng)檢查，提高檢査頻率頻次，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題重點(diǎn)跟蹤加強(qiáng)監(jiān)管，控制重大危險(xiǎn)源，防止重大事故發(fā)生。

（3）執(zhí)行落實(shí)“首件工程推行”措施。強(qiáng)化完善項(xiàng)目首件產(chǎn)品認(rèn)證制度，明確首件認(rèn)證的組織形式、流程，加強(qiáng)橫向聯(lián)系。充分挖掘推廣好的管理辦法和施工經(jīng)驗(yàn)，適時(shí)組織召開現(xiàn)場觀摩會(huì)，規(guī)范施工工藝，統(tǒng)一操作流程，充分發(fā)揮首件工程示范效應(yīng)，促進(jìn)項(xiàng)目管理水平整體提升。認(rèn)真組織首件產(chǎn)品的生產(chǎn)，及時(shí)對(duì)首件產(chǎn)品進(jìn)行總結(jié)，確定施工工藝、操作標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)，便于后續(xù)同類工程施工對(duì)照糾偏。將首件標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)轉(zhuǎn)化成為持續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)習(xí)慣，聘請第三方試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理。見圖2。

圖2 第三方試驗(yàn)機(jī)構(gòu)管理流程圖

（4）執(zhí)行落實(shí)“臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)入”措施。結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)，按照企業(yè)文化及標(biāo)準(zhǔn)化要求，編制項(xiàng)目《臨建標(biāo)準(zhǔn)化圖冊》，嚴(yán)格執(zhí)行臨建設(shè)施“臨建設(shè)計(jì)—方案審批—施工和安裝—組織驗(yàn)收—投入使用”程序。

（5）鋼筋保護(hù)層厚度作為橋梁工程關(guān)鍵檢測項(xiàng)目，一直以來都是檢驗(yàn)工程質(zhì)量的重要參數(shù)，也是質(zhì)量控制的薄弱環(huán)節(jié)。結(jié)合“四新”“五小”“三微改”等技術(shù)創(chuàng)新，開展QC活動(dòng)小組專項(xiàng)攻關(guān)，優(yōu)化工藝操作要點(diǎn)、管理措施、操作流程、標(biāo)準(zhǔn)，力爭提高鋼筋保護(hù)層合格率。

（6）重點(diǎn)加強(qiáng)橋梁墩柱、梁板腹板馬蹄位置蜂窩麻面、隧道二襯錯(cuò)臺(tái)等質(zhì)量通病管控。嚴(yán)把原材料進(jìn)場關(guān)，充分調(diào)查材料來源，優(yōu)選信譽(yù)好、實(shí)力強(qiáng)的廠家，嚴(yán)格控制進(jìn)場原材料質(zhì)量，做到來料必査；嚴(yán)把模板質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格執(zhí)行模板驗(yàn)收制度，嚴(yán)格控制模板清潔，脫模劑涂刷均勻，確保模板加固牢靠，接縫拼裝嚴(yán)密；嚴(yán)把混凝土配合比設(shè)計(jì)關(guān)，做好混凝土外加劑的匹配性和最佳摻量、混凝土和易性、塌落度等試驗(yàn)驗(yàn)證，確保配比最優(yōu)；嚴(yán)把施工工藝控制關(guān)，結(jié)合首件產(chǎn)品成果，根據(jù)不同分項(xiàng)工程，從控制澆筑順序、下料方法、分層厚度、振搗時(shí)間、養(yǎng)生方法等總結(jié)一套施工工藝，嚴(yán)格監(jiān)督落實(shí)。

（7）三背回填精細(xì)化管控，明確專門的施工現(xiàn)場責(zé)任人，對(duì)責(zé)任人進(jìn)行現(xiàn)場登記公示，強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)；配備專門的壓實(shí)設(shè)備，不易壓實(shí)的邊角部位要配備液壓平板夯進(jìn)行壓實(shí)；選用專門的壓實(shí)材料，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求選擇臺(tái)背填料材質(zhì)，嚴(yán)禁使用粒徑、含水量等不符規(guī)范要求的填料；嚴(yán)格專門的驗(yàn)收程序，采用在臺(tái)背上劃線的方法加強(qiáng)松鋪厚度控制，每層留取影像資料，實(shí)行逐層回填報(bào)驗(yàn)制，并逐處建檔備案；加重獎(jiǎng)罰力度，制定切實(shí)可行的獎(jiǎng)勵(lì)處罰措施，對(duì)管理提升做出較大貢獻(xiàn)的人員和團(tuán)體要采用發(fā)放獎(jiǎng)金、授予榮譽(yù)等方式給予獎(jiǎng)勵(lì)；對(duì)造成事故（件）的人員和團(tuán)隊(duì)要做出罰款、通報(bào)、降級(jí)使用或清除出場等處罰；要及時(shí)兌現(xiàn)獎(jiǎng)罰決定，增強(qiáng)全員開展深化鞏固專項(xiàng)提升活動(dòng)的執(zhí)行力；加大宣傳力度，充分利用專題會(huì)議、培訓(xùn)教育等形式，大力宣傳上級(jí)部門關(guān)于安全質(zhì)量環(huán)保工作的方針政策和決策安排，積極推廣標(biāo)桿組織和優(yōu)秀個(gè)人的成功經(jīng)驗(yàn)和做法，營造人人用心、人人建造的良好氛圍。

4 結(jié)束語

沁河大橋等截面空心墩施工根據(jù)沿線地質(zhì)、地形、氣候、水文等自然地理特征及工程規(guī)模、技術(shù)特點(diǎn)、計(jì)劃工期等多方面的因素，按照“快速推進(jìn)、分段組織、確保重點(diǎn)”的原則，采用先進(jìn)可靠的材料、工藝、設(shè)備，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、切實(shí)可行、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠?？茖W(xué)管理，精心施工，通過對(duì)勞動(dòng)力、材料、機(jī)械等資源的合理配置，實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量與安全的控制目標(biāo)。